(一)一種便攜式水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀
工作原理:設(shè)置徑流小區(qū),實(shí)施人工模擬降雨,在產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程中收集水沙量,實(shí)時(shí)計(jì)算出土壤侵蝕模數(shù)。
特點(diǎn):設(shè)備小型化,便于拆裝;設(shè)備輕便,便于攜帶;安裝操作快;數(shù)據(jù)自動(dòng)采集計(jì)算。
評(píng):生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失監(jiān)測(cè)采用設(shè)施之一即為坡面徑流小區(qū)。需要對(duì)降雨產(chǎn)流泥沙進(jìn)行觀測(cè)分析,以典型觀測(cè)推算整個(gè)建設(shè)區(qū)域裸露坡面產(chǎn)生土壤流失量。由于不同年際降雨時(shí)空分布皆有不同,因此實(shí)測(cè)結(jié)果較比試驗(yàn)要準(zhǔn)確。目前在研制各地區(qū)土壤流失量模型時(shí),為了補(bǔ)充所需的降雨條件、立地條件、不同覆蓋條件下土壤流失量,也有采用人工模擬降雨獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。但是為了生產(chǎn)實(shí)踐而用的模型卻是觀測(cè)數(shù)據(jù)為主,模擬降雨試驗(yàn)為輔。同時(shí),模擬降雨試驗(yàn)是多次實(shí)施,不同降雨條件均要試驗(yàn)多次。而作為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失監(jiān)測(cè),采用該設(shè)備是為了提高工作效率和減少監(jiān)測(cè)成本。那么多次進(jìn)行人工模擬降雨監(jiān)測(cè)土壤侵蝕模數(shù),顯然背離利用自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的初衷。如果要實(shí)現(xiàn)上述節(jié)省成本目的,那么需要減少模擬降雨次數(shù),得出的結(jié)果可能與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果差異會(huì)比較大,在準(zhǔn)確性上很難達(dá)到監(jiān)測(cè)要求。
工作原理:與傳統(tǒng)測(cè)釬原理相似,將同一軸線(xiàn)上、緊密排列的、等尺寸的多個(gè)微型光敏電阻作為長(zhǎng)度測(cè)量工具,將其插入監(jiān)測(cè)樣地土壤中,每單位厚度的土壤被侵蝕后,將有一個(gè)微型感光元件露出地面,感光后光敏電阻值會(huì)急劇降低,使電路導(dǎo)通,通過(guò)AD轉(zhuǎn)化,將信息發(fā)送至單片機(jī)采集統(tǒng)計(jì)發(fā)生通路的光敏電阻數(shù)量,即可知道多少塊光敏電阻感光,通過(guò)單片機(jī)采集的感光光敏電阻數(shù)量變化顯示土壤侵蝕厚度,顯示方式可以是液晶顯示屏,也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳送。
特點(diǎn):實(shí)現(xiàn)土壤侵蝕的實(shí)時(shí)觀測(cè)和遠(yuǎn)程傳輸。
點(diǎn)評(píng):簡(jiǎn)易水土流失觀測(cè)場(chǎng)是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失監(jiān)測(cè)常用的設(shè)施,通過(guò)在坡面上垂直于坡面均線(xiàn)打入鋼釬(或木樁等),在每次暴雨后和汛期結(jié)束,觀測(cè)鋼釬頂距地面的高度,以此計(jì)算土壤侵蝕厚度和總的土壤侵蝕量。光電測(cè)尺主要是利用光電技術(shù)代替人工觀測(cè),從實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集遠(yuǎn)程傳輸角度來(lái)講,該測(cè)尺使用是便捷的。但是考慮到野外工作實(shí)際,測(cè)尺一般是要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里插在土壤中的,而建設(shè)場(chǎng)區(qū)人為擾動(dòng)及野外不可預(yù)知的因素比較多,對(duì)監(jiān)測(cè)工作至少會(huì)有以下兩方面影響,一是儀器設(shè)備容易丟失,這種自動(dòng)化的設(shè)備價(jià)格與傳統(tǒng)鋼釬來(lái)比要高許多,丟失后果也大不一樣;二是風(fēng)吹雨淋產(chǎn)生的枯枝落葉以及降雨導(dǎo)致的土壤濺蝕泥漿遮蓋感光面,可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差和不準(zhǔn)(如果要保持準(zhǔn)確,要及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù),清除這些影響,那么必然導(dǎo)致人工維護(hù)成本上升,失去了儀器自動(dòng)快捷的現(xiàn)實(shí)意義)。在一些施工場(chǎng)地的監(jiān)測(cè)實(shí)踐中,監(jiān)測(cè)單位為了降低設(shè)備丟失成本,盡可能用低成本的竹制或木制插釬替代鋼釬。
(三)水蝕區(qū)土壤侵蝕標(biāo)尺
工具介紹:標(biāo)尺為三凹弧面棱柱,其中,**側(cè)面對(duì)應(yīng)的**弧線(xiàn)的弧度和弧長(zhǎng)與第二側(cè)面對(duì)應(yīng)的第二弧線(xiàn)的弧度和弧長(zhǎng)相同,所述**弧線(xiàn)所在圓的半徑大于第三弧線(xiàn)所在圓的半徑。其中,**側(cè)面和第二側(cè)面分別在其相交的一側(cè)涂覆與側(cè)面本體不同的顏色,第二側(cè)面和第三側(cè)面分別在其相交的一側(cè)和/或第三側(cè)面和**側(cè)面分別在其相交的一側(cè)設(shè)置刻度。
特點(diǎn):避免了采用傳統(tǒng)測(cè)量工具量測(cè)過(guò)程中的量具因素、人為因素、視覺(jué)因素和環(huán)境因素,提高了測(cè)量精度。
點(diǎn)評(píng):從技術(shù)本身來(lái)講,該標(biāo)尺提升了測(cè)量精度。但從市場(chǎng)角度來(lái)看,標(biāo)尺是用來(lái)測(cè)量水蝕或風(fēng)蝕厚度的,需要重復(fù)利用,那么這種僅服務(wù)于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失監(jiān)測(cè)的專(zhuān)用標(biāo)尺則很難量產(chǎn),其成本也將超過(guò)通用量尺或鋼釬,因此從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來(lái)講是不經(jīng)濟(jì)的。同時(shí),在生產(chǎn)實(shí)踐中,因?yàn)樽x數(shù)的人為誤差遠(yuǎn)大于設(shè)備本身的誤差,那么糾結(jié)于采用準(zhǔn)確性高的標(biāo)尺,還是傳統(tǒng)的鋼釬、木釬,大概是沒(méi)有必要的。當(dāng)然,對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)而言,采用這樣的標(biāo)尺確有一定的實(shí)用價(jià)值。
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